Результаты, опубликованные в журнале Accident Analysis & Prevention, основаны на компьютерно-смоделированных реконструкциях реальных велосипедных аварий, в которых гонщики не носили шлемы и получали травмы головы.
Исследователь нейронных сетей KTH Мадлен Фальштедт говорит, что моделирование аварий — и их воздействия на мозг — основывалось на данных из U.S.
База данных видимого человека Национального института здравоохранения, которая фиксирует сложное поведение мягких тканей.
«Вместе с исследователями из Левена, Бельгия, мы воссоздали кинематику трех велосипедных аварий, когда гонщики теряли контроль над ситуацией, падали и ударились головой», — говорит Фальштедт. «Мы зафиксировали движения велосипедистов во время дорожно-транспортных происшествий, а затем применили кинематику с точки зрения скорости непосредственно перед ударом по голове на детальной компьютерной модели."
Чтобы оценить влияние на мозг, исследователи сравнили результаты своего моделирования с изображениями компьютерной томографии, на которых было очевидно кровотечение в мозгу жертв аварии.
Затем они провели моделирование со шлемами и без них, чтобы увидеть, что произойдет.
«Мы можем видеть, насколько ткань мозга растягивается при столкновении, и что ткань растягивается больше всего в тех областях, где произошло столкновение», — говорит она.
По ее словам, при воспроизведении этих трех аварий обычный велосипедный шлем снизил степень растяжения тканей мозга с 33 до 43 процентов. «Учитывая факторы, использованные в нашем исследовании, мы также смогли увидеть снижение риска сотрясения мозга на 54% при использовании велосипедных шлемов."
По ее словам, шлемы не только уменьшают нагрузку на ткани головного мозга, но и снижают риск переломов черепа.
«Мы увидели значительное снижение нагрузки на кости в результате ношения велосипедного шлема с 80 мегапаскалей до 10 мегапаскалей.
Эта цифра показывает, какую нагрузку вы прикладываете к данной поверхности, и переводя ее на более понятные термины, это означает снижение со 100-процентного риска перелома черепа до 10 процентов для тех, кто носит шлем."
Фальштедт добавляет, что сегодня шлемы оптимизированы для предотвращения переломов черепа, поэтому открытие неудивительно.
Хотя то, что шлемы защищают головы велосипедистов, может быть не новостью, мало исследований вышло за рамки эпидемиологических обследований, чтобы точно определить причинно-следственную связь между шлемами и защитой, говорит она.